● 摘要
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越引起世界的重视。然而，在风电场的风力机布置方案选择中存在以下矛盾：一方面风力机布置的行列距越大，风力机之间尾流的影响越小，发电量越高即经济性越高；另一方面风电场的工程建设费用会随风力机布置的行列距的增大而增大。为解决上述矛盾，就有必要对风力机间尾流影响进行研究。本文通过数值计算的方法，从风力机尾流的平均速率、尾迹旋转、压力脉动频率和偏转方向等几个方面出发，对尾流如何影响后排风力机做功能力进行了分析和探索。为实现以上目的，首先对单个风力机不同工况下的定常计算，分析了来流速度和偏航角对风力机做工能力的影响。在此基础上，又对单个风力机进行了特定工况下的非定常计算，主要研究了尾流脉动频率对后排风力机做功能力的影响。最后，本文还利用两排风力机对转模型研究了尾流方向对后排风力机做功能力的影响。通过本文的研究，得到了以下结论：在小间距下，前后排风力机的对转设计可以有利于风力机之间的间距缩短，更加有效地利用风电场资源，进而提高风电场整体的经济效益。